1、广东省佛山市石门中学2021届高三化学下学期5月模拟试题可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Al:27 S:32 Cl:35.5 Cu:64 第I卷 选择题(44分)一、选择题。本题共16小题,共44分。第110小题,每小题2分;第1116小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1生产、生活中蕴含了丰富的化学知识,下列有关说法错误的是 A小苏打可用作食品膨松剂BK2FeO4具有强氧化性,可以软化硬水C利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放D天眼FAST用到的碳化硅是一种新型无机非金属材料 2中华民族为人类文明进步做出了巨大贡
2、献,运用化学知识对下列事例进行分析,不合理的是A 闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成B 李白有诗云“日照香炉生紫烟”,这是描写“碘的升华”C北宋沈括梦溪笔谈中记载“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,是发生了置换反应 D屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,该过程包括萃取操作3工业制备硝酸的反应之一为:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO。用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是A36 g H2O中含有共价键的总数为2NAB标准状况下,11.2 L NO中所含电子总数为5 NAC室温下,22.4 L NO2 中所含原子总数为3 NAD上述反应,生成1 mol H
3、NO3转移电子的数目为NA解聚二聚4试剂生产中,常用双环戊二烯通入水蒸气解聚成环戊二烯,下列说法错误的是 (双环戊二烯,g) 2 (环戊二烯,g)A双环戊二烯的分子式为C10H12B双环戊二烯和环戊二烯均能使酸性KMnO4溶液褪色C 环戊二烯的一氯代物有3种D环戊二烯所有原子均能共平面5在水溶液中能大量共存的一组离子是 ANH+ 4、Na+、Br、SO2 4 BK+、NH+ 4、OH、NO 3CFe2+、H+、ClO、Cl DMg2+、H+、SiO2 3、SO2 36下列实验操作能达到实验目的的是实验操作实验结论A向NaBr溶液中滴入少量氯水和CCl4,振荡、静置,溶液下层呈橙红色Cl2氧化性
4、强于Cl2B向某溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀该溶液中含SO42C向Na2S溶液中滴加盐酸产生臭鸡蛋气味的气体,Cl的非金属性比S强D常温下,测得Mg(OH)2饱和溶液pH大于Al(OH)3饱和溶液pH碱性:Mg(OH)2Al(OH)3,金属性:MgAl7 短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,XY2是红棕色气体,Z的周期数等于族序数,W最外层电子数比次外层电子数少1,下列说法正确的是A原子半径:XYZ B气态氢化物的稳定性:YXWC最高正价:ZXYc(OH)c(CH3COO)c(H+)第II卷 非选择题(56分)二、非选择题:共56分。第1719题为必考题,考生都必须作
5、答。第2021题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共42分。17(14分)高铝粉煤灰提取铝既能缓解我国缺铝矿的现状,又能减少煤燃烧产生的污染。高铝粉煤灰含55.22%Al2O3、32.58%SiO2、5.08%CaO、2.09%Fe2O3和5.03%其它杂质。活化焙烧法从高铝粉煤灰中提取铝的工艺流程如下图所示,回答下列问题:高纯铝循环利用高纯氧化铝电解粗氧化铝CaF2残渣滤液酸浸活化焙烧高铝粉煤灰过滤NaF滤液过滤结晶铝盐一系列操作煅烧(1)碱石灰烧结法是利用高铝粉煤灰与纯碱、焦炭1220烧结,Al2O3转化为易溶的偏铝酸钠,从而将铝元素分离出来,烧结过程无污染,氧化铝发生反应的化学方
6、程式是_。(2)活化焙烧过程中,不同活化剂对铝、钙浸出率的影响不同(如下表),应选择_做活化剂。活化剂Na3PO4Na2HPO4NaFNa2SO4CH3COONaAl浸出率83.82%83.62%85.64%77.55%90.96%Ca浸出率97.10%97.75%98.26%96.79%90.96%(3)酸浸使用的酸是_,酸的浓度与氧化铝溶出率的关系如下左图,酸浓度为36%时达到最大溶出率,但实际工业使用32%的酸浓度,原因是_。酸溶温度与氧化铝溶出率的关系如下右图,选择的最佳温度是_。(4)流程图中的一系列操作应包括_、过滤、洗涤、干燥,粗氧化铝的主要杂质是_。(5)写出电解过程中阴极的电
7、极反应式_,现有102t高铝粉煤灰,如果总转化率为75%,可以得到_t铝(计算结果保留四位有效数字)。18(14分)无水四氯化锡(SnCl4)常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡与氯气反应制备 SnCl4,装置如下图所示:已知:Sn、SnCl2、SnCl4 有关的物理性质如下表:物质熔点/沸点/C颜色、状态Sn2322260银白色固体SnCl2246623无色晶体SnCl4-30114无色液体Sn的性质与Fe相似;SnCl4在空气中极易水解生成SnO2xH2O;Cl2易溶于SnCl4。回答下列问题:(1)下列关于实验装置的说法正确的是_。A整套实验装置先检漏,再连接,再添加药品,最后
8、检查气密性BA中盛放 KMnO4晶体的仪器名称为圆底烧瓶C装置E中上方冷水的作用是冷凝回流SnCl4至收集器中(2)当观察到装置F上方出现_现象时点燃酒精灯,待锡熔化后适当增大氯气流量,继续加热。此时继续加热的目的是_。(3)若上述装置中缺少装置 C(其它均相同),则D处具支试管中发生的主要副反应的化学方程式为_。(4)收集器中收集到的液体略显黄色,原因是_;下列方法中可提纯 SnCl4 的是_。A加入NaOH 萃取分液 B加入足量锡再加热蒸馏C加入碘化钾冷凝过滤 D加入饱和食盐水萃取(5)经测定产品中含有少量的 SnCl2,可能的原因是_ (用化学方程式表示)。 用碘量法测定最后产品的纯度,
9、发生如下反应:Sn2+I2=Sn4+2I。准确称取一定样品放于锥形瓶中,加入少量浓盐酸溶解,再加水稀释,淀粉溶液作指示剂,用碘标准溶液滴定至终点,平行滴定三次,记录消耗标准液的平均体积。滴定到达终点的实验现象为_。即使此法滴定的操作均正确,但测得的 SnCl4含量仍高于实际含量,其原因可能是_ (用离子方程式表示,并配上必要的文字说明)。19(14分)氨是最重要的氮肥,也是产量最大的化工产品之一。合成氨工艺是人工固氮的重要途径。(1)可用作合成氨的催化剂有很多,如Os,Fe,Pt,Mn,Co等金属及相应的合金或化合物。该反应在LaCoSi催化作用的化学吸附及初步表面反应历程如下N2(g)+H2
10、(g)(0)2N* (g)+H2(g)(1.46)TS1(0.01)2N* (g)+2H* (g)(3.45)注:方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量(括号里的数字或者字母,单位:eV)其中,TS表示过渡态,*表示吸附态。请写出N2参与化学吸附的反应方程式 ;以上各步中势磊最大的是 kJmol1(计算结果保留2位小数)。(已知:1eV=1.61022kJ)(2)标准平衡常数K=,其中p为标准压强(1105Pa),p(NH3)、 p(N2)和 p(H2)为各组分的平衡分压,平衡分压=平衡体积分数总压。若N2和H2起始物质的量之比为1:3,反应在恒定温度和标准压强下进行,N2的平衡转化率为,
11、则K=_(用含的表达式表示)(3)Arrhenius提出:溶剂在液态下能自发发生电离,产生溶剂阳离子与溶剂阴离子的现象,称为自耦电离,如液态水的自耦电离方程式为:2H2O H3O+OH。 请写出液氨的自耦电离方程式: 。 已知在298K时,液氨自耦电离平衡常数K=4.01030,请计算,电离产生的溶剂阳离子物质的量浓度为 。(4)以下是20C时,NH3-CO2-H2O三元体系相图。纵坐标代表CO2的体积分数,横坐标代表NH3的体积分数,坐标原点代表液态纯水。40H2ONH3%1020608010030507090501020304060708090100CO2%AB20C时,可根据需要,选择水
12、溶液体系反应得到(NH4)2CO3(aq)与NH4HCO3(aq),也可选择无水体系反应得到NH4COONH2(s)。20C时,利用NH3(g)、CO2(g)和H2O(l)制备NH4HCO3(aq)的最佳曲线是 (填“A-H2O”或“B-H2O”)。B点可得到的产品是 (填化学式)。(二)选考题:共14分。请考生任选一题做答。20.【化学选修3:物质结构与性质】(14分) 硫酸铜晶体(CuSO45H2O),俗称蓝矾、胆矾,具有催吐、解毒作用,同时也是一种重要的化工原料,具有十分广泛的作用。(1)Cu的基态电子排布式为_(2)S2O32-从结构上看与SO42-类似,可以看成是SO42-中一个非羟
13、基O原子被S原子取代后的产物,则其空间构型为:_;中心原子S原子的杂化类型为:_(3)胆矾的简单平面结构式如图1所示:胆矾的化学式用配合物的形式可表示为_;胆矾中存在的微粒间作用力有_;A.离子键 B.共价键 C.范德华力 D.氢键 E.配位键25 g CuSO45H2O晶体中所含键数目为_胆矾中的水在不同温度下会分步失去。0.80 g CuSO45H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图2所示。则图1中()、()、()位置上的H2O脱去的先后顺序为_。从胆矾的平面结构式可知,当胆矾脱水转化为无水硫酸铜时,发生的变化为_变化。(填“物理”或“化学”),理由是_(4)硫酸
14、铜灼烧可以生成一种红色晶体,其结构如图3所示为体心立方晶胞,则该化合物的化学式是_;若该晶体密度为d gcm3,晶胞参数为a pm,则阿伏加德罗常数值NA=_。21.【化学选修5:有机化学】(14分)有效构建手性中心是有机合成的重要研究方向之一,由化合物A合成化合物F的一种路径如下图所示已知:回答下列问题:(1)B的化学名称为 。(2)C的结构简式为 。(3)D中官能团的名称是 ,的反应类型是 。(4)写出E到F的反应方程式 。(5)芳香化合物H是G的同分异构体,H能使Br2的CCl4溶液褪色,与Na单质不反应,其核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为32211,写出1种符合要求的
15、G的结构简式_。(6)设计由和为主要起始原料制备的合成路线 (无机试剂任选)。答案与评分标准一. 选择题(每小题2分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)12345678910BBDDAADBAC二. 选择题(每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)111213141516CCCDAD三. 非选择题:包括必考题和选考题两部分。第17题19题为必考题,每个试题考生都必须做答。第20题21题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共42分17(14分)(1)Al2O3+Na2CO3+C 1220 2NaAlO2+CO2 (2分)(2)CH3COONa (1
16、分)(3)盐酸(1分) 此时氧化铝的溶出率已经达到75%以上,盐酸浓度越高,对反应设备要求越高,成本越高(2分) 170(1分) (4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(2分) Fe2O3 (2分)(5)Al3+3e- =Al (1分) 22.36(2分)18(14分) (1)C(2分) (2)黄绿色气体时(1分) 加快氯气与锡反应;使 SiCl4 气化,利于从混合物中分离出来(1分)(3)SnCl4+(x+2)H2O=SnO2xH2O+4HCl(2分) (4)有Cl2溶解其中(1分) B(1分)(5)Sn+SnCl4=2SnCl2或 Sn+2HCl=SnCl2+H2 (2分)(6)当最后一滴标准碘溶
17、液滴下时,锥形瓶中的溶液恰好由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色(2分)酸性环境下溶液中的溶解氧能氧化I-:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O,相当于单位体积的标准碘溶液浓度增大,完全反应Sn2+所需碘溶液的体积偏小,因此SnCl2的含量偏小,SnCl4的含量偏大(2分,写出离子方程式得1分,文字说明意思正确得1分)19(14分)(1)N2(g)2N*(2分,或”N2(g)+H2(g)2N*+H2(g)”也得分) 141.59 (2分)(2)(2分)(3)2NH3 NH4+NH2 (2分,或“2NH3(l) NH4+(aq)+NH2(aq)”也得分) 21015mol/L (2分)(4)A-H
18、2O (2分) NH4COONH2(2分,写成NH2COONH4也得2分) (二)选考题:共14分。请考生任选一题做答。20.【化学选修3:物质结构与性质】(14分)(1)1s22s22p63s23p63d104s1(1分)(2)四面体(1分) sp3(1分)(3) Cu(H2O)4SO4H2O(1分) ABDE(2分) 1.8 NA (2分) ()、()、() (1分)化学(1分),胆矾脱水过程中有旧键的断裂和新键的形成(1分)(4)Cu2O(1分) (2分)21.【化学选修5:有机化学】(14分)(1)苯甲醛(1分)(2)(2分)(3)碳碳双键、羟基(2分) 取代反应(1分)(4)(2分)
19、(5) 或 (2分)(6)(4分)详细解析第I卷 选择题(44分)一. 选择题(每小题2分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1答案:B解析:A选项小苏打是NaHCO3,是常用的食品膨松剂,A项正确;B中K2FeO4是一种非氯绿色消毒剂,常用于水体杀菌消毒;C项,利用催化剂可将汽车尾气中的氮氧化物转化为N2排放,从而达到保护环境的作用;D中碳化硅是原子晶体,是新型无机非金属材料之一。故选B。2 答案:B解析:A项,陶制品是由黏土为原料,高温烧结而成,A正确;香炉中燃烧的香中不含碘单质,故不存在碘的升华,B错误。C中的反应是硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和单质铜,发生了置换反应;D
20、中用乙醚从青蒿中提取青蒿素,就是乙醚作萃取剂的萃取过程。故选B。3答案:D解析:A中36gH2O为2mol,每摩尔H2O含共价键2NA,则36gH2O中共价键总数为4 NA,A错误。B中标况下11.2LNO为0.5mol,每摩尔NO的电子数为15NA,则NO中电子总数为7.5 NA,B错误。室温下22.4LNO2的物质的量位置,无法计算所含原子总数;D中生成HNO3时,N的化合价有+4升高到+5,每生成1molHNO3转移电子数为NA,D正确。故选D。4答案:D解析:根据双环戊二烯的键线式,双环戊二烯的分子式为C10H12,A正确;双环戊二烯和环戊二烯中均含有碳碳双键,因此均能使KMnO4溶液
21、褪色,B正确;环戊二烯的等效碳有3中,其一氯代物有三种,C正确;环戊二烯中含有“CH2”的结构,不可能所有原子共平面。5 答案:A解析:B项中,NH+ 4与OH结合生成NH3H2O,无法大量共存;C中ClO与Fe2+、Cl在酸性条件下均发生氧化还原反应,ClO与H+结合成HClO,无法大量共存;D中SiO2 3与H+结合成H2SiO3,无法大量共存,只有A项中各离子之间不发生反应,可大量共存。故选A。6 答案:A解析:A项发生的反应为2Br+Cl2=2Cl+Br2,可推出Br还原性强于Cl,故A正确;B中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,也可能是SO2 3;7 答案:C解析:XY2是
22、红棕色气体,可推出X为N,Y为O,Z的周期数等于族序数,Z为Al,W的最外层电子数比次外层电子数少1,W为Cl,因此A项中原子半径XY错误,B中气态氢化物的稳定性H2ONH3错误;C中O元素没有最高正化合价,错误,D中O与Cl均可与Na形成离子化合物,D正确。故选D。8答案:B解析:A项中NH3用于设计喷泉实验,是利用了NH3极易溶于水的性质,A项错误;B项中利用1-己醇的沸点高于己烷,可通过蒸馏初步分离,符合蒸馏分离的原理,B项正确;C项中重结晶法除去KNO3中混有的NaCl是利用KNO3的溶解度随温度变化大,C项错误;D项中,产物NaCl是离子化合物,含有离子键,但固体离子化合物不易导电,
23、须在溶于水或融融状态下才导电。9答案:A解析:这是燃料电池,因此总方程式为2HCOOH+O2+2OH =2HCO 3+2H2O,A项说法错误;根据图示,该燃料电池加入HCOOH的一端为负极,通入O2的一端为正极,因此放电时K+向正极移动,即向右移动,B项说法正确;在正极一端发生的反应为O2+4Fe2+4H+=4Fe3+2H2O,需要消耗H+,且排出K2SO4,可推出需要补充的物质A为H2SO4,C项说法正确;根据图示,负极的电极反应式为:HCOO+2OH2e=HCO 3+H2O,D项说法正确。故选A。10答案:C解析:A项中首先SO2与ClO发生氧化还原反应,生成H2SO4和Cl,然后生成的H
24、2SO4继续与ClO发生复分解反应生成HClO,因此A项方程式正确;B中加入NaOH时先与Fe3+反应,再与NH+ 4反应,B项方程式正确;C项中Fe3+会与I发生氧化还原反应,C项方程式错误;D中当CO2过量时,生成的是HCO 3和H2SiO3,D项正确。二. 选择题(每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)11 答案:C 解析:由题意知,反应先在温度T2端正向进行,后在温度T1端逆向进行,反应()的H大于0,因此温度T1小于T2,该过程中循环使用的物质是I2。根据平衡常数计算式,该反应的平衡常数与TaI4 和S2 的浓度乘积成反比。12答案:C解析:图a中可看出,两
25、个凸起的Ti之间隔着4个Ti,A选项正确;图b中,只有凸起的Ti原子才能吸附水分子,故凸起的位置上的Ti原子是活性位点,B正确;C中水分子和羟基之间靠氢键结合,C错误;D中水煤气变换反应为CO+H2O=CO2+H2,引入CO,若凸起结构中水分子减少,则证明水煤气变换催化反应已发生,D选项正确。故选C。13答案:C解析:分析流程图可知,试剂X是NaOH溶液,Al2O3溶于NaOH溶液得到NaAlO2溶液,Fe2O3与NaOH溶液不反应,所以反应I过滤出的沉淀为Fe2O3,所得溶液乙为NaAlO2;向NaAlO2溶液中通入过量CO2,应生成HCO 3,因此Y为NaHCO3溶液;Al(OH)3加热分
26、解生成Al2O3,电解熔融Al2O3得到Al。根据以上分析,C说法正确,故选C。14答案:D解析:由于Fe2+易被氧化,因此制备甘氨酸亚铁前应先排尽空气,A项操作正确;柠檬酸有还原性,因此加入柠檬酸除了调节pH,还能方式Fe2+被氧化,B项说法正确;C中方程式书写正确,D中由于甘氨酸亚铁难溶于乙醇,因此洗涤产品甘氨酸亚铁所用最佳试剂应为乙醇,D项错误。故选D。15.答案:A解析:太阳能电池放电时是光能转化为电能,A项说法错误;由图知,M为阴极、N为阳极,则电极M上的电势低于电极N上的电势,B项说法正确;由放电总反应知,阳极反应式为VO2+H2O-e-=VO+ 2+2H+,阴极反应式为V3+e=
27、V2+,则交换膜适合选择质子交换膜,C项说法正确;全钒液流电流放电时,正极的电极反应式为VO+ 2+2H+e=VO2+H2O,D项说法正确,故选A。 16答案:D解析:醋酸为弱电解质,滴加KOH,生成CH3COOK是强电解质,故导电率增加,因此曲线代表滴定醋酸的曲线,A选项错误;相同温度下,P点溶质为KCl,不影响水的电离,M点为CH3COOK,水解促进了水的电离,故水的电离程度M点大于P点,B项错误。C项,M点根据电荷守恒可知:c(CH3COO)+ c(OH)c(H+)= c(K+)=0.05molL1,故C错误;D项中,N点的溶液中含有等物质的量的CH3COOK和KOH,溶液显碱性,CH3
28、COO-只有很小的一部分发生水解,因此c(K+)c(OH)c(CH3COO)c(H+),D项正确。故选D。第II卷 非选择题(56分)三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第17题19题为必考题,每个试题考生都必须做答。第20题21题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共42分17(14分)答案:(1)Al2O3+Na2CO3+C 1220 2NaAlO2+CO2 (2分)(2)CH3COONa (1分)(3)盐酸(1分) 此时氧化铝的溶出率已经达到75%以上,盐酸浓度越高,对反应设备要求越高,成本越高(2分) 170(1分) (4)蒸发浓缩、冷却结晶(2分) Fe2O3 (2分)(5
29、)Al3+3e =Al (1分) 22.36(2分)解析:(1)根据题意,氧化铝与Na2CO3及焦炭反应,生成NaAlO2,因此方程式为Al2O3+Na2CO3+C 1220 2NaAlO2+CO2 ;(2)根据表格当CH3COONa作为活化剂时,Al和Ca的浸出率均为最大,因此选用CH3COONa作为活化剂。(3)结晶铝盐煅烧过程中产生的物质在酸浸这一步循环利用,可推出,该算为盐酸,结晶铝盐为AlCl3xH2O,在煅烧过程中铝盐水解生成HCl挥发,同时生成Al2O3。选用32%的酸浓度是因为此时氧化铝的溶出率已经达到75%以上,盐酸浓度越高,对反应设备要求越高,成本越高。根据图像,170之后
30、,氧化铝的溶出率变化不大,因此选择的最佳温度为170。(4)流程图中的一系列操作目的是将带结晶水的铝盐从溶液中分离出来,因此操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;酸浸之后,Fe3+进入滤液中,未被除去,因此粗氧化铝的主要杂质是Fe2O3;(5)电解熔融氧化铝,阴极的反应是Al3+得电子,反应式为:Al3+3e =Al。最后一问计算铝的产量,可列比例式:Al2O32Al 102t 54t 55.22%102t75% m m=22.36t18(14分)答案:(1)CD(2分) (2)黄绿色气体时(1分) 加快氯气与锡反应;使 SiCl4 气化,利于从混合物中分离出来(1分)(3)SnCl4+
31、(x+2)H2O=SnO2xH2O+4HCl(2分) (4)有Cl2溶解其中(1分) B(1分)(5)Sn+SnCl4=2SnCl2或 Sn+2HCl=SnCl2+H2 (2分)(6)当最后一滴标准碘溶液滴下时,锥形瓶中的溶液恰好由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色(2分)酸性环境下溶液中的溶解氧能氧化I-:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O,相当于单位体积的标准碘溶液浓度增大,完全反应Sn2+所需碘溶液的体积偏小,因此SnCl2的含量偏小,SnCl4的含量偏大(2分,写出离子方程式得1分,文字说明意思正确得1分)解析:(1)整套实验装置先检漏,再检查气密性,然后再连接,添加药品,故A错误;A
32、 中盛放 KMnO4晶体的仪器带支管,名称为蒸馏烧瓶,故B错误;根据表格中SnCl4的沸点,装置E中上方冷水的作用是冷凝回流SnCl4至收集器中,故C正确。故答案选C。(2)由于Sn与空气中的O2反应,SnCl4在空气中极易水解生成SnO2xH2O,所以制备SnCl4之前用Cl2排尽装置中的空气,观察到装置F液面上方出现黄绿色气体时,表明装置中气体已排尽,开始点燃D处的酒精灯。待Sn熔化后适当增大Cl2流量,继续加热,可加快Cl2与Sn反应的速率,同时使SnCl4气化,利于从混合物中分离出来(根据表中提供的SnCl4、SnCl2的熔沸点分析),在收集器中收集SnCl4。故答案为:黄绿色气体时;
33、加快氯气与锡反应;使 SiCl4 气化,利于从混合物中分离出来。(3)装置A制得的Cl2中混有HCl和水蒸气,装置B中饱和食盐水的作用是:除去Cl2中的HCl,装置C中浓硫酸的作用是:干燥Cl2;若上述装置中缺少装置C,Cl2中混有水蒸气,根据题给已知“SnCl4在空气中极易水解生成SnO2xH2O”,D处具支试管中发生的主要副反应为SnCl4+(x+2)H2O=SnO2xH2O+4HCl。故答案为:SnCl4+(x+2)H2O=SnO2xH2O+4HCl。(4)氯气是黄绿色,收集器中收集到的液体略显黄色,可能是有Cl2溶解其中。A项,NaOH不仅吸收Cl2,而且能与SnCl4反应,不能采用,
34、故不选A项;B项,加入足量锡与Cl2反应,再加热蒸馏,能采用,故选B项;C项,碘化钾与Cl2反应生成KCl和I2,产品中混有I2,不能采用,故不选C项;D项,加入饱和食盐水,不能吸收Cl2,SnCl4水解成SnO2xH2O,不能采用,故不选D项。故答案选B。故答案为:有Cl2溶解其中;B。(5)经测定产品中含有少量的 SnCl2,可能的原因是Sn+SnCl4=2SnCl2或 Sn+2HCl=SnCl2+H2。准确称取一定样品放于锥形瓶中,加入少量浓盐酸溶解,再加水稀释,淀粉溶液作指示剂,用碘标准溶液滴定至终点,滴定到达终点的实验现象为当最后一滴标准碘溶液滴下时,锥形瓶中的溶液恰好由无色变为蓝色
35、,且半分钟内不褪色。酸性环境下溶液中的溶解氧能氧化I,离子方程式为4I+O2+4H+=2I2+2H2O,相当于单位体积的标准碘溶液浓度增大,完全反应Sn2+所需碘溶液的体积偏小,因此SnCl2的含量偏小,SnCl4的含量偏大。故答案为:Sn+SnCl4=2SnCl2或 Sn+2HCl=SnCl2+H2;当最后一滴标准碘溶液滴下时,锥形瓶中的溶液恰好由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色。;酸性环境下溶液中的溶解氧能氧化I-,离子方程式为4I-+O2+4H+=2I2+2H2O,相当于单位体积的标准碘溶液浓度增大,完全反应Sn2+所需碘溶液的体积偏小,因此SnCl2的含量偏小,SnCl4的含量偏大。19
36、(14分)答案:(1)N2(g)2N*(2分,或”N2(g)+H2(g)2N*+H2(g)”也得分) 141.59 (2分)(2)(2分)(3)2NH3 NH4+NH2 (2分,或“2NH3(l) NH4+(aq)+NH2(aq)”也得分) 21015mol/L (2分)(4)A-H2O (2分) NH4COONH2(2分,写成NH2COONH4也得2分)解析:(1)根据题意,N2与H2合成NH3的过程是,N2在催化剂表面化学吸附后变成N*,然后再与H2作用形成过渡态TS1,最后再解吸附。因此N2的化学吸附发生在第一步,为N2(g)2N*或N2(g)+H2(g)2N*+H2(g) 根据框图,反
37、应最大能垒为2N* (g)+H2(g)TS1,能量E=0.01eV-(-1.46eV)=1.47eV,则可计算得出1.47eV1.610-22kJeV-16.021023mol-1=141.59kJmol-1。E/eV0.010.00 1.463.45 N2(g)+H2(g) 2N* (g)+H2(g) TS1 2N* (g)+2H* (g) 历程(2)假设N2和H2起始物质的量分别为1mol与3mol,根据题意,可列出以下三段式:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)起始(mol) 1 3 0转化(mol) 3 2平衡(mol) 1- 3-3 2x(NH3)%= x(N2)%= x(H2)
38、%=代入公式:因为溶剂为液氨,相应的溶剂阳离子应为NH4+,溶剂阴离子为NH2,故而自耦电离方程式为2NH3 NH4+NH2 (或“2NH3(l) NH4+(aq)+NH2(aq)”)由2NH3 NH4+NH2可知,电离平衡时,c(NH4+)=c(NH2),再结合电离常数K=c(NH4+)c(NH2)=4.01030,解得c(NH4+)=2.010-15molL-1。(3)相图中坐标原点是H2O,即从坐标原点出发的曲线A-H2O与B-H2O均为水溶液体系中进行的反应,而相图中斜率为-1的直线(A与B连线)为非水溶液体系CO2与NH3的反应。20C时,利用NH3(g)、CO2(g)和H2O(l)
39、制备NH4HCO3(aq)的方程式可知三种反应物为等物质的量反应,故为斜率为1的A-H2O曲线;B-H2O曲线上可存在坐标点(60,30)即n(NH3):n(CO2)=2:1反应,则可得到2NH3+CO2=NH4COONH2(二)选考题:共14分。请考生任选一题做答。20.【化学选修3:物质结构与性质】(14分)答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1(1分) (2)四面体(1分) sp3(1分)(3) Cu(H2O)4SO4H2O(1分) ABDE(2分) 1.8 NA (2分) ()、()、() (1分) 化学(1分),胆矾脱水过程中有旧键的断裂和新键的形成(1分)(4)C
40、u2O(1分) (2分) 解析:(1)Cu元素原子核外电子数为29,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1(2)计算硫酸根离子硫原子价层电子对数和孤电子对数,依据价层电子对互斥理论判断空间构形。可知SO42-为正四面体,中心原子S原子为sp3杂化。又S2O32-可以看成是SO42-中一个非羟基O原子被S原子取代后的产物,故其空间构型为四面体型,中心原子S原子同样为sp3杂化。(3)从CuSO45H2O的平面结构式可知,其中4个H2O通过配位键与Cu2+连接,形成配离子,还有1个H2O通过氢键与配离子和SO42-连接起来。故用配合物的形式可表示为: Cu(H2O)4
41、SO4H2O。在CuSO45H2O中,微粒间的作用力,除了配位键和氢键之外,还有H2O和SO42-内部的共价键以及阴阳离子之间的离子键,据此也可知CuSO45H2O为离子晶体,微粒间不存在范德华力。由胆矾平面结构式中可知,每1个结构式中共存在18个键,25 g CuSO45H2O晶体的物质的量为0.1 mol,故所含键数目为1.8 NA。由CuSO45H2O样品受热脱水过程的热重曲线可知,在102、113、258时,脱去的H2O的质量分别为:0.12 g、0.11 g、0.0 6g,质量之比约为2:2:1。可知脱水过程为:102时脱去2个H2O,113时脱去2个H2O,258时脱去1个H2O。
42、在图1胆矾的简单平面结构式中,位置()上的2个H2O通过配位键与Cu2+连接;位置()上的2个H2O除了通过配位键与Cu2+连接外,还通过氢键与外界的H2O连接,微粒间的作用力()()。而位置()只有1个H2O,通过氢键分别与配离子上的H2O和外界的SO42-相连,由CuSO45H2O的脱水顺序可知,位置()最后脱出。故H2O分子脱去的先后顺序为()、()、()。 CuSO45H2O受热脱水时,要断开配离子中的化学键(配位键),且形成CuSO4时形成新的化学键,故脱水过程发生的变化为化学变化。(4)由红色晶体的晶胞结构可知,1个晶胞中含4个Cu和2个O,故该化合物的化学式为Cu2O。当该晶体密
43、度为d gcm3,晶胞参数为a pm时,晶胞质量=g=dgcm-3a(10-10 cm)3,故NA=,故答案为:。21.【化学选修5:有机化学】(14分)答案:(1)苯甲醛(1分)(2)(2分)(3)碳碳双键、羟基(2分) 取代反应(1分)(4)(2分)(5) 或 (2分)(6)(4分)解析:(1)苯甲醛(2)根据已知反应,可将R1理解为苯环,R2理解为苯环,推导出C的结构简式为。(3)D中的官能团有碳碳双键和羟基,反应中乙酰基取代了D中羟基上氢原子的位置,该反应为取代反应。(4)对比E、F的结构可知,E物质中OOCCH3被取代,生成乙酸分子,其方程式为:(5)G的分子式为C18H18O,有10个不饱和度,H能使Br2的CCl4溶液褪色,说明要有碳碳双键或碳碳三键,与Na单质不反应,说明不能有羟基,峰面积比为32211,总共有16个氢原子,其氢原子之比为:64422,有6个氢原子等效,说明有2个相同的甲基,结构中不饱和度较多,为了结构对称,应该有2个苯环,消耗8个不饱和度,另外2个不饱和度,应该就由2个双键来构建,则氧原子应该成醚键,将以上片段整合可得两种结构: 或 (6)与题干中的F较为相似,参考反应逆合成分析则需要和,可由合成,可由合成,参考已知反应,可以由原料合成,则可得合成路线:A